KR20050081556A

KR20050081556A - Method for uwb communication, and apparatus for the same

Info

Publication number: KR20050081556A
Application number: KR1020040009863A
Authority: KR
Inventors: 최윤화; 김인환
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-02-14
Filing date: 2004-02-14
Publication date: 2005-08-19
Also published as: US20050195883A1

Abstract

본 발명은 초광대역 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초광대역 통신 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to ultra-wideband communication, and more particularly, to a method and apparatus for ultra-wideband communication.

UWB 송신방법은 비트스트림을 DS CDMA 방식으로 주파수 확산하여 코드워드 스트림을 만들고, 이를 OFDM 변조한 후에 UWB 신호들를 생성하여 송신한다.In the UWB transmission method, a codeword stream is spread by frequency spreading a bitstream using a DS CDMA scheme, and then UWB signals are generated after the OFDM modulation.

UWB 수신방법은 UWB 신호들을 수신하여 UWB 복조를 통해 OFDM 신호들을 얻고 이를 OFDM 복조하여 코드워드 스트림을 얻은 후에 DS CDMA 방식으로 주파수 역확산하여 비트스트림을 얻는다.The UWB reception method receives the UWB signals, obtains the OFDM signals through UWB demodulation, OFDM demodulates the codeword stream, and then obtains a bitstream by frequency despreading using the DS CDMA scheme.

본 발명에 따른 MB OFDM 방식의 UWB 통신과 DS CDMA 방식의 UWB 통신의 특징들을 갖는 UWB 통신이 가능하다.According to the present invention, UWB communication having characteristics of MB OFDM UWB communication and DS CDMA UWB communication is possible.

Description

Ultra wideband communication method and apparatus {Method for UWB communication, and apparatus for the same}

최근 무선통신 기술의 급속한 발전과 함께 무선 기기들의 보급으로 사람들의 생활 방식에 많은 변화를 주고 있는데, 특히, 별도의 주파수 자원의 확보없이 기존의 무선통신 서비스와 공존하며 고속 광대역의 무선통신 할 수 있는 초광대역(Ultra Wideband: 이하, UWB라 함) 통신이 최근에 활발히 연구되고 있다.Recently, with the rapid development of wireless communication technology, the spread of wireless devices is changing people's way of life. In particular, they can coexist with existing wireless communication services and secure high-speed broadband wireless communication without securing additional frequency resources. Ultra wideband (hereinafter referred to as UWB) communication has been actively studied in recent years.

UWB 무선 기술은 넓은 의미에서 넓은 주파수 대역을 사용하는 통신 기술을 말하는데 1950년대부터 미국에서 주로 군사적 목적으로 연구되었다. 1994년 이후 군사보안이 해제되었고 일부 벤처 회사 및 연구소에서 상업적인 목적으로 UWB 무선 기술을 개발하기 시작했다. 그러다가 2002년 2월 14일에 미국연방통신위원회(Federal Communications Commision; 이하, FCC라 함)에서 상업적 이용을 허용하였다. 현재 UWB 기술은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.15 WG(Working Group)에서 표준화 작업이 진행중이다. FCC가 정의하는 UWB란 사용할 주파수 대역폭이 중심 주파수에 대해서 20% 이상, 또는 500MHz 이상의 대역폭을 차지하는 무선 전송 기술을 의미한다. 여기서 대역폭은 -3dB 지점을 기준으로 결정하는 다른 통신과는 달리 -10dB 지점을 기준으로 결정한다. 이러한 UWB는 기저대역 신호를 반송파에 실어서 데이터를 전송하는 기존의 협대역 통신과는 달리 수 나노 초에 이르는 극히 짧은 기저대역 펄스를 사용하여 반송파의 사용 없이 데이터를 전송한다. 따라서 시간축 영역에서 수 나노 초에 해당하는 UWB 펄스는 주파수 스펙트럼 상에서는 수 기가 대역에 이르는 광대역을 가지기 때문에 기존의 협대역 무선통신 기술에 비교한다면 현저히 넓은 주파수 대역폭을 가지는 무선통신 기술이라고 할 수 있다. UWB wireless technology is a communication technology that uses a wide frequency band in a broad sense, and has been studied mainly for military purposes in the United States since the 1950s. Since 1994, military security has been lifted and some venture companies and research institutes have begun developing UWB wireless technology for commercial purposes. Then on February 14, 2002, the Federal Communications Commision (hereinafter referred to as the FCC) allowed commercial use. UWB technology is currently being standardized by the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.15 Working Group (WG). UWB, as defined by the FCC, means a radio transmission technology in which the frequency bandwidth to be used occupies 20% or more of the center frequency, or 500MHz or more. Here, the bandwidth is determined based on the -10dB point, unlike the other communication based on the -3dB point. Unlike conventional narrowband communication, which transmits data by loading a baseband signal on a carrier, the UWB transmits data without using a carrier using extremely short baseband pulses of several nanoseconds. Therefore, since UWB pulses of several nanoseconds in the time domain have a wide band of several gigabytes in the frequency spectrum, it can be said that the wireless communication technology has a significantly wider frequency bandwidth than the conventional narrowband wireless communication technology.

수 나노 초에 이르는 극히 짧은 펄스를 사용하여 데이터를 전송하는 UWB 무선 기술은 기존의 협대역 통신과는 다른 여러 특징을 가진다. UWB는 기본적으로 펄스를 이용한 신호의 전송이기 때문에 주파수 대역에서 대역폭이 매우 넓어지고 반대로 주파수 축 위에서의 송신 전력 밀도는 작아진다. 즉 잡음대역 이하에서도 통신이 가능하다.UWB wireless technology, which transmits data using extremely short pulses of several nanoseconds, has several characteristics different from conventional narrowband communication. Since UWB is basically a signal transmission using pulses, the bandwidth is very wide in the frequency band, and conversely, the transmission power density on the frequency axis is small. In other words, communication is possible even under the noise band.

UWB 무선 통신 기술이 초고속 전송이 가능한 이유는 섀논의 채널 용량 식(Shannon's Capacity)으로 설명할 수 있다. 섀논 한계에서는 유선 또는 무선 통신 시스템 모두 데이터를 오류 없이 전송할 수 있는 최대 데이터 전송률은 제공된 물리적인 통신 채널마다 고유 통신 채널 용량 C를 정의할 수 있다. 특히 전송할 수 있는 주파수의 대역폭 B는 일정하게 제한되어 잡음으로 인해 오류가 생기는 채널에서의 최대 전송 용량 C는 수학식 1과 같이 같이 주어진다. The reason why UWB wireless communication technology is able to transmit at high speed can be explained by Shannon's capacity. At the Shannon limit, the maximum data rate at which both wired and wireless communication systems can transmit data without error can define a unique communication channel capacity C for each provided physical communication channel. In particular, the bandwidth B of a frequency that can be transmitted is constantly limited so that the maximum transmission capacity C in a channel where an error occurs due to noise is given by Equation (1).

여기서, C는 최대 채널 용량을 의미하고 B는 채널 대역폭을 의미하고, S는 신호의 전력을 의미하며, N은 노이즈의 전력을 의미한다.Here, C means maximum channel capacity, B means channel bandwidth, S means power of signal, and N means power of noise.

수학식 1을 살펴보면 C는 B에 대해 선형적으로 증가하는 것을 알 수 있고 또한 S/N에 의해 로그함수적으로 증가하는 것을 알 수 있다. 다시 말해서, 대역폭이 증가한다는 것은 채널로 전송할 수 있는 최대 채널 용량이 이에 비례할 수 있다는 것이다. UWB는 짧은 펄스(wavelet)를 이용하여 정보를 송수신하기 때문에 주파수 영역에서 UWB 신호를 관찰하면 대역폭이 수 GHz 정도로 넓을 수가 있다. 즉, UWB 통신을 할 경우에 엄청나게 빠른 데이터 전송이 가능하다는 의미이다. 이외에도 UWB는 넓은 대역폭을 사용하므로 상대적으로 적은 전력으로 통신이 가능하다는 장점이 있고, 다중접속이 가능하며 다중 경로에 의한 간섭 영향을 억제할 수 있는 장점도 있다.Looking at Equation 1, it can be seen that C increases linearly with respect to B and also increases logarithmically by S / N. In other words, increasing bandwidth means that the maximum channel capacity that can be transmitted on a channel can be proportional to it. Since UWB transmits and receives information using a short wavelet, the bandwidth can be as wide as several GHz when observing the UWB signal in the frequency domain. This means that when UWB communication is carried out, the data transmission is extremely fast. In addition, UWB has the advantage of being able to communicate with relatively low power because it uses a wide bandwidth, and has the advantage of enabling multiple access and suppressing the influence of interference caused by multiple paths.

UWB가 응용될 수 있는 분야는 다양한데, 이 중 많은 주목을 받는 분야 중 하나는 대략 수~수십m 정도의 영역에서 고속 근거리 통신이다. UWB 통신을 위하여 각국은 UWB 신호가 기존의 채널들을 간섭하지 않도록 방출전력의 한계를 규정하고 있다.UWB can be applied in various fields, and one of the areas that receives a lot of attention is high-speed near field communication in an area of about several tens of meters. For UWB communications, countries have defined limits on emission power so that UWB signals do not interfere with existing channels.

도 1은 미국과 유럽의 초광대역 신호 방출 전력의 한계를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면 미국은 FCC에서 UWB 통신을 위한 대역을 3.1~10.6 GHz로 규정하였으며 전력방출 한계를 -41.3dBm으로 하였다. 이외에도 다른 대역에 대한 간섭을 줄이도록 전력 레벨에 대한 제한을 두고 있다. 특히 0.96~1.61 GHz 대역은 위성위치확인시스템(Global Positioning System; GPS)를 위하여 특히 낮은 전력 레벨로 제한한 것을 알 수 있다. 유럽의 경우도 미국과 마찬가지로 UWB 통신을 위한 대역은 3.1~10.6 GHz로 규정하였고 신호 방출 전력은 -41.3dBm으로 규정하였다. 유럽은 다른 대역에 대한 간섭을 막기 위한 규정은 도 1에서 볼 수 있다시미 미국이 규정한 것보다는 조금 더 엄격하게 규정하고 있다. 전력방출 한계에 대해 FCC는 평균전력에 대한 사항만 언급하고 있으며, 순간전력에 대해서는 언급하고 있지는 않다.1 is a diagram showing the limits of ultra-wideband signal emission power in the United States and Europe. Referring to FIG. 1, the United States defined the band for the UWB communication in the FCC as 3.1-10.6 GHz and set the power emission limit at -41.3 dBm. In addition, power levels are limited to reduce interference to other bands. In particular, the 0.96 ~ 1.61 GHz band is limited to a particularly low power level for the GPS (Global Positioning System). In Europe, as in the United States, the band for UWB communications is specified at 3.1-10.6 GHz and the signal emission power is -41.3 dBm. In Europe, regulations to prevent interference to other bands can be seen in Figure 1, which is slightly more stringent than the US. For the power dissipation limit, the FCC only mentions average power, not instantaneous power.

전력방출 한계를 만족하는 UWB 통신 방식에 대해서 현재 크게 두 갈래의 흐름이 있는데, 그 중 하나는 3.1~10.6 GHz 대역을 528 MHz의 크기를 갖는 대역들로 나누고 각 대역을 주파수 도약하는 OFDM 방식의 UWB 신호를 이용하는 MB OFDM 방식이다. 다른 하나는 3.1~10.6 GHz 대역을 2개의 대역으로 나누고 각 대역에서 비트열을 24비트의 코드워드로 치환하는 방식의 UWB 신호를 이용하는 DS CDMA 방식이 있다.The UWB communication scheme that satisfies the power dissipation limit currently has two major flows, one of which is the UWB of the OFDM scheme that divides the 3.1-10.6 GHz band into bands having a size of 528 MHz and frequency-hops each band. MB OFDM method using a signal. The other is a DS CDMA method using a UWB signal that divides the 3.1-10.6 GHz band into two bands and replaces a bit string with a 24-bit codeword in each band.

전자의 경우에는 OFDM 방식을 사용함으로써 주파수 자원을 효율적으로 사용할 수 있고 협대역 간섭이 적으며 다중경로 환경에서 강인한 특징을 갖는다. 그러나 주파수 도약 방식을 사용하므로써 평균 전력은 전력방출 한계를 만족시키지만 순간 전력은 전력방출 한계를 넘어서기 때문에 논란의 소지를 갖고 있다. 후자의 경우에는 평균 전력뿐만 아니라 순간 전력에 있어서도 전력방출 한계를 넘지 않는 장점을 갖는다. 그렇지만 적은 개수의 대역으로 고속의 통신을 하므로 빠른 기저대역 처리능력이 요구되고, 넓은 대역을 갖는 믹서와 필터 등을 필요로 한다.In the former case, the use of the OFDM scheme enables efficient use of frequency resources, low bandwidth interference, and robustness in a multipath environment. However, the frequency hopping method is controversial because the average power satisfies the power dissipation limit, but the instantaneous power exceeds the power dissipation limit. In the latter case, not only the average power but also the instantaneous power does not exceed the power emission limit. However, because of the high speed communication with a small number of bands, fast baseband processing capability is required, and a wide band mixer and filter are required.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 평균 및 순간 전력 방출이 모두 전력방출 한계를 만족시키면서 비교적 느린 기저대역 처리가 가능한 UWB 통신 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and the present invention provides a method and apparatus for UWB communication capable of relatively slow baseband processing while both average and instantaneous power emission satisfy power emission limits. do.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 UWB 송신방법은 비트스트림을 n개의 비트들씩 나누고, 각 n개의 비트들에 대응되는 코드워드를 선택하여 코드워드 스트림을 생성하는 단계와, 코드워드 스트림을 입력받아 OFDM 변조하여 OFDM 신호들을 생성하는 단계, 및 상기 OFDM 신호들을 캐리어에 실어 소정의 중심주파수를 갖는 UWB 신호들을 생성하여 출력하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, the UWB transmission method according to the present invention comprises the steps of generating a codeword stream by dividing the bitstream by n bits, selecting a codeword corresponding to each of the n bits, Receiving the stream and performing OFDM modulation to generate OFDM signals; and generating and outputting UWB signals having a predetermined center frequency by carrying the OFDM signals on a carrier.

바람직하게는, 상기 코드워드 스트림을 구성하는 각 코드워드들은 n 개의 비트들의 조합에 따라 결정되며, 다른 비트 조합에 따라 결정된 코드워드들은 서로 직교한다.Preferably, each codeword constituting the codeword stream is determined according to a combination of n bits, and codewords determined according to other bit combinations are orthogonal to each other.

바람직하게는, 상기 코드워드 스트림을 구성하는 각 코드워드들은 n개의 비트들에서 어느 한 비트를 제외한 n-1개의 비트들의 조합에 따라 결정되고, 상기 한 비트에 따라 코드워드의 위상이 180도 반전될지 여부가 결정되며, 다른 비트 조합에 따라 결정된 코드워드들은 서로 직교한다.Preferably, each codeword constituting the codeword stream is determined according to a combination of n-1 bits excluding any one of n bits, and the phase of the codeword is inverted by 180 degrees according to the one bit. The codewords determined according to different bit combinations are orthogonal to each other.

바람직하게는, 상기 OFDM 변조에서 콘스텔레이션 매핑은 BPSK 방식을 사용한다.Advantageously, the constellation mapping in the OFDM modulation uses a BPSK scheme.

상기 UWB 신호들을 생성 및 출력하는 단계는 각 대역의 중심주파수를 갖는 캐리어들을 생성하고 상기 OFDM 신호들을 각 대역의 캐리어들에 실어 각 대역의 UWB 신호들을 생성하고 이를 출력한다. The generating and outputting of the UWB signals may generate carriers having a center frequency of each band and load the OFDM signals on carriers of each band to generate and output UWB signals of each band.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 UWB 송신기는 비트스트림에서 나누어진 각 n개의 비트들에 대응되는 서로 직교하는 코드워드들을 포함하고 있는 룩업테이블과, 상기 룩업테이블을 참조하여 상기 비트스트림으로부터 얻은 코드워드 스트림을 입력받아 OFDM 변조하여 OFDM 신호들을 생성하는 OFDM 변조부와, UWB 신호를 생성하기 위한 소정의 중심주파수를 갖는 캐리어들을 만들고, 상기 OFDM 신호들을 상기 캐리어에 실어 UWB 신호들을 생성하는 UWB 변조부, 및 상기 UWB 신호들을 무선 전송매체로 방출하는 안테나를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, a UWB transmitter according to the present invention includes a lookup table including orthogonal codewords corresponding to each of n bits divided in a bitstream, and the bitstream with reference to the lookup table. OFDM modulator that receives the codeword stream obtained from the OFDM modulated signal to generate OFDM signals, and generates carriers having a predetermined center frequency for generating a UWB signal, and generates the UWB signals by loading the OFDM signals on the carrier. UWB modulator, and an antenna for emitting the UWB signals to a wireless transmission medium.

바람직하게는, 상기 OFDM 변조부는 각 서브채널에서 콘스텔레이션 매핑은 BPSK 방식을 사용한다.Preferably, the OFDM modulator uses a BPSK scheme for constellation mapping in each subchannel.

상기 UWB 변조부는 각 대역의 중심주파수를 갖는 캐리어들을 생성하는 정현파 생성부, 및 상기 OFDM 신호들을 상기 캐리어들과 믹싱하여 UWB 신호들을 생성하는 믹서를 포함한다.The UWB modulator includes a sine wave generator for generating carriers having a center frequency of each band, and a mixer for generating UWB signals by mixing the OFDM signals with the carriers.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 UWB 수신방법은 수신된 UWB 신호들로부터 OFDM 신호들을 얻는 단계와, 상기 OFDM 신호들을 OFDM 복조하여 코드워드 스트림을 얻는 단계, 및 상기 코드워드 스트림을 구성하는 각 코드워드에 대응되는 n개의 비트들을 찾아내어 비트스트림을 얻는 단계를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, the UWB receiving method according to the present invention comprises the steps of obtaining OFDM signals from the received UWB signals, OFDM demodulating the OFDM signals to obtain a codeword stream, and configures the codeword stream Finding the n bits corresponding to each codeword to obtain a bitstream.

상기 OFDM 신호들을 얻는 단계는 수신된 각 UWB 신호들의 캐리어와 동일한 주파수를 갖는 정현파들을 생성한 후에, 상기 각 UWB 신호와 믹싱하여 OFDM 신호들을 얻는다.Obtaining the OFDM signals generates sinusoids having the same frequency as the carrier of each of the received UWB signals and then mixes with each of the UWB signals to obtain OFDM signals.

바람직하게는, 상기 각 OFDM 신호들은 BPSK 방식의 콘스텔레이션 매핑을 거쳐 생성됐던 신호들이다.Preferably, each of the OFDM signals are signals generated through constellation mapping of the BPSK scheme.

상기 비트스트림을 얻는 단계는 상기 코드워드 스트림을 구성하는 각 코드워드들에 대응되는 n개의 비트들을 찾아내는데, 입력받은 코드워드에 룩업테이블에 있는 어느 한 코드워드를 곱하고 그 결과를 적분하여 상관값을 얻는 단계와, 상기 상관값이 소정의 기준값과 비교하는 단계, 및 상기 비교된 결과 두 코드워드가 동일한 코드워드로 판단되면 상기 룩업테이블에 있는 코드워드에 대응되는 n개의 비트들을 출력하는 단계를 포함한다.The step of obtaining the bitstream finds n bits corresponding to the respective codewords constituting the codeword stream, multiplies the received codeword by any one of the codewords in the lookup table and integrates the result to correlate the correlation value. And comparing the correlation value with a predetermined reference value, and outputting n bits corresponding to the codeword in the lookup table if the two resultant codewords are determined to be the same codeword. Include.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 UWB 수신기는 무선 전송매체로 송신되는 UWB 신호들을 수신하는 안테나와, 상기 수신된 UWB 신호들로부터 OFDM 신호들을 얻는 UWB 복조부와, 상기 OFDM 신호들로부터 코드워드 스트림을 얻는 OFDM 복조부, 및 상기 코드워드 스트림으로부터 비트스트림을 얻는 상관기를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, a UWB receiver according to the present invention includes an antenna for receiving UWB signals transmitted to a wireless transmission medium, a UWB demodulator for obtaining OFDM signals from the received UWB signals, and the OFDM signals. An OFDM demodulator for obtaining a codeword stream, and a correlator for obtaining a bitstream from the codeword stream.

상기 UWB 복조부는 상기 수신된 각 UWB 신호들의 캐리어와 동일한 주파수를 갖는 정현파들을 생성하는 정현파 생성부, 및 상기 각 UWB 신호들과 상기 생성된 정현파들을 믹싱하는 믹서를 포함한다.The UWB demodulator includes a sine wave generator for generating sinusoids having the same frequency as the carrier of each of the received UWB signals, and a mixer for mixing the UWB signals with the generated sinusoids.

상기 상관기는 상기 코드워드 스트림을 구성하는 각 코드워드들에 대응되는 n개의 비트들을 찾아내는데, 입력받은 코드워드에 곱할 코드워드들을 저장한 룩업테이블과, 상기 입력받은 코드워드와 상기 룩업테이블에 있는 어느 한 코드워드들을 곱하고 곱한 결과를 적분하여 상관값을 얻는 상관값 추출기, 및 상기 상관값을 소정의 기준값과 비교하여 상기 두 코드들이 동일한 지 여부를 판단하고 동일한 경우에 상기 코드워드에 대응되는 n개의 비트들을 출력하는 결정부를 포함한다.The correlator finds n bits corresponding to the respective codewords constituting the codeword stream, the lookup table storing codewords to be multiplied by the input codeword, the codeword and the lookup table. A correlation value extractor for multiplying any one of the codewords and integrating the result to obtain a correlation value, and comparing the correlation value with a predetermined reference value to determine whether the two codes are equal and n corresponding to the codeword in the same case. And a decision unit for outputting two bits.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;

본 발명은 기본적으로 MB OFDM 방식의 UWB 통신과 DS CDMA 방식의 UWB 통신의 특징을 모두 갖는다. 다시 말하면 본 발명은 MB OFDM 방식의 특징인 OFDM 방식을 도입하였으나 MB OFDM 방식에서 논란의 소지가 있는 주파수 도약방식은 도입하지 않았다. 또한 주파수 도약에 의한 주파수 확산의 효과는 DS CDMA 방식의 주파수 확산 방식을 도입하여 해결한다. 이하에서는 MB OFDM과 DS CDMA 방식에 대해서 먼저 설명하고 나서 본 발명의 실시예에 따른 UWB 통신에 관해 설명한다.The present invention basically has both characteristics of MB OFDM UWB communication and DS CDMA UWB communication. In other words, the present invention introduces the OFDM scheme, which is a feature of the MB OFDM scheme, but does not introduce a controversial frequency hopping scheme in the MB OFDM scheme. In addition, the effect of frequency spreading by frequency hopping is solved by introducing a frequency spreading method of DS CDMA method. Hereinafter, the MB OFDM and DS CDMA schemes will be described first, and then UWB communication according to an embodiment of the present invention will be described.

MB OFDM 방식의 경우에는 3.1~10.6 GHz의 대역을 528 MHz의 대역들로 나누어서 사용한다. 각 대역에서 정보는 OFDM 방식으로 전송된다. OFDM 캐리어들은 128 포인트 IFFT/FFT(Inverse Fast Fourier Transform/Fast Fourier Transform)을 사용하여 효과적으로 생성된다. 정보 비트들은 모든 대역들에 끼워져서 주파수 다이버시티를 이용할 수 있게되고 다중 경로와 간섭에 강인하게 된다. 60.6 ns 프리픽스(Prefix)는 최악의 채널 환경에서도 강인성을 제공할 수 있다. 9.5 ns의 보호 간격(Guard Interval)은 대역들간의 스위칭을 위한 충분한 시간을 제공한다. MB OFDM 방식의 UWB 주파수 할당은 도 2를 통해 설명하고 송신기 구조는 도 3을 통해 설명한다.In the case of the MB OFDM scheme, the band of 3.1 to 10.6 GHz is divided into bands of 528 MHz. Information in each band is transmitted by the OFDM scheme. OFDM carriers are efficiently generated using 128 point Inverse Fast Fourier Transform / Fast Fourier Transform (IFFT / FFT). The information bits fit into all bands to take advantage of frequency diversity and are robust to multipath and interference. The 60.6 ns prefix can provide robustness even in the worst channel environments. A guard interval of 9.5 ns provides enough time for switching between bands. The UWB frequency allocation of the MB OFDM scheme is described with reference to FIG. 2 and the transmitter structure is described with reference to FIG. 3.

도 2는 MB OFDM 방식의 UWB 주파수 대역 할당을 보여주는 도면이다. 2 is a diagram illustrating UWB frequency band allocation in MB OFDM scheme.

먼저 주파수 대역을 528 MHz 단위로 나누는데, 도시된 바와같이 크게 4개의 그룹들로 나눈다. 그룹 B에서 대역이 없는 주파수 대역은 무선랜(Wireless Local Area Network; 이하, "WLAN"이라 함)과의 간섭을 고려하여 대역으로 할당하지 않았기 때문이다. 먼저 그룹 A는 제1 세대 장치들을 위한 그룹으로서 528 MHz를 갖는 대역들을 3개 갖는다. 도시된 바와 같이 각 대역의 중심주파수는 3432, 3960, 4488 MHz를 갖는다. 그룹 A의 주파수 대역은 3.1~4.9 GHz를 갖는다.First, the frequency band is divided into 528 MHz units, which are divided into four groups as shown. This is because a frequency band without a band in Group B is not allocated to a band in consideration of interference with a wireless local area network (hereinafter, referred to as "WLAN"). First group A has three bands with 528 MHz as a group for first generation devices. As shown, the center frequency of each band has 3432, 3960, 4488 MHz. The frequency band of group A has 3.1 to 4.9 GHz.

그룹 B는 미래의 사용을 위해 유보된 그룹으로서 2개의 대역들을 갖는다. 중심부에 비어 있는 영역은 IEEE 802.11a 디바이스들과의 간섭을 방지하기 위해서이다. 그룹 B는 4.9~6.0 GHz의 주파수 대역을 갖는다.Group B has two bands as a reserved group for future use. The empty area in the center is to prevent interference with IEEE 802.11a devices. Group B has a frequency band of 4.9-6.0 GHz.

그룹 C는 개선된 SOP(System On Package) 성능을 갖는 디바이스들을 위한 그룹으로서 4개의 대역들을 갖고 6.0~8.1 GHz의 주파수 대역을 갖는다.Group C is a group for devices with improved System On Package (SOP) performance and has four bands and a frequency band of 6.0-8.1 GHz.

그룹 D는 미래의 사용을 위하여 유보된 그룹으로서, 8.1~10.6 GHz의 주파수 대역을 갖는다.Group D is a reserved group for future use and has a frequency band of 8.1-10.6 GHz.

도 3은 MB OFDM 송신기의 구조를 보여주는 기능성 블록도이다.3 is a functional block diagram showing the structure of an MB OFDM transmitter.

송신기는 채널 코딩부(310)와, 콘스텔레이션 매핑부(320)와, 역고속푸리에 변환부(330)와, 디지털/아날로그 컨버터(340)와 시간주파수 코드부(350)와, 믹서(360), 및 안테나(370)을 포함한다.The transmitter includes a channel coding unit 310, a constellation mapping unit 320, an inverse fast Fourier transform unit 330, a digital / analog converter 340, a time frequency code unit 350, and a mixer 360. ), And an antenna 370.

채널 코딩부(310)는 전송과정에서 손실될 신호의 복구를 위하여 비트스트림에 잉여 비트들을 추가한다. 바람직하게는 버스트 에러를 방지하기 위하여 비트스트림의 순서를 섞고(Scramble), 콘볼루션 코딩을 한다. 잉여 비트들의 비율이 많으면 많을수록 채널로 전송 중에 발생되는 에러를 복구할 수 있는 가능성이 커진다. 채널 코딩된 비트스트림에서 정보를 담고 있는 비트들의 비율을 채널 코딩율이라고 한다. 채널 코딩율은 비트스트림에 잉여 비트를 전혀 추가하지 않은 경우에는 1이 되고, 잉여 비트들과 정보 비트들의 비율이 같으면 1/2이 된다. 채널 코딩율은 전송 채널의 환경에 따라 적절한 것을 선택할 수 있으며, 1/2 이외에도 1/3, 2/3, 3/4 등이 사용될 수도 있다.The channel coding unit 310 adds redundant bits to the bitstream to recover a signal to be lost in the transmission process. Preferably, in order to prevent burst errors, the order of the bitstreams is scrambling and convolutional coding is performed. The greater the ratio of surplus bits, the greater the possibility of recovering errors that occur during transmission on the channel. The ratio of bits containing information in the channel coded bitstream is called the channel coding rate. The channel coding rate is 1 when no extra bits are added to the bitstream, and 1/2 when the ratio of excess bits and information bits is the same. The channel coding rate may be selected according to the environment of the transmission channel, and 1/3, 2/3, 3/4, etc. may be used in addition to 1/2.

콘스텔레이션 매핑부(320)는 채널 코딩된 비트들을 변조 방식에 따라 매핑시킨다. 즉, BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조 방식을 사용하는 경우에는 하나의 BPSK 심볼에 한 개의 비트를 매핑시키고, QPSK(Quadature Phase Shift Keying) 변조 방식의 경우에는 하나의 QPSK 심볼에 2개의 비트들을 매핑시킨다. 예를 들면 BPSK 매핑에서 위상이 0도인 경우에는 비트 값을 "0"으로 하고 위상이 180도 인 경우에는 비트 값을 "1"로 할 수 있다. 이외에도 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)의 경우에는 하나의 심볼에 4비트들을, 32QAM의 경우에는 5비트들을, 64QAM의 경우에는 6비트들을 매핑시킬 수도 있다. 하나의 심볼에 많은 비트들을 매핑시키면 데이터 전송율은 증가하지만 데이터 송수신 중에 에러가 발생할 확률은 증가한다. 따라서 MB OFDM 방식에서는 BPSK와 QPSK로 변조방식을 한정한다.The constellation mapping unit 320 maps the channel coded bits according to a modulation scheme. That is, one bit is mapped to one BPSK symbol when using Binary Phase Shift Keying (BPSK) modulation, and two bits are mapped to one QPSK symbol when using Quadrature Phase Shift Keying (QPSK). Let's do it. For example, in the BPSK mapping, when the phase is 0 degrees, the bit value may be set to "0", and when the phase is 180 degrees, the bit value may be set to "1". In addition, in the case of 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), 4 bits may be mapped to one symbol, 5 bits for 32QAM, and 6 bits for 64QAM. Mapping many bits to one symbol increases the data rate but increases the probability of errors occurring during data transmission and reception. Therefore, in the MB OFDM scheme, the modulation scheme is limited to BPSK and QPSK.

채널 코딩된 비트스트림은 콘스텔레이션 매핑부(320)에 입력되고 매핑되는데, 매핑된 심볼들은 128개 단위로 병렬로 역고속푸리에 변환부(330)에 입력된다. 역고속푸리에 변환부(330)는 128개의 매핑된 심볼들을 받아 128개의 시간 영역의 샘플링된 파형들을 만들고, 이들을 더해서 하나의 샘플링된 OFDM 신호를 생성한다. 샘플링된 OFDM 신호는 디지털/아날로그 컨버터(340)에 의해 아날로그 형태의 OFDM 신호가 된다.The channel coded bitstream is input and mapped to the constellation mapping unit 320. The mapped symbols are input to the inverse fast Fourier transform unit 330 in parallel in 128 units. The inverse fast Fourier transform unit 330 receives 128 mapped symbols to generate 128 time-domain sampled waveforms, and adds them to generate one sampled OFDM signal. The sampled OFDM signal is converted into an analog OFDM signal by the digital-to-analog converter 340.

OFDM 신호는 믹서(360)에서 각 대역의 캐리어와 믹싱되어 UWB 신호가 된다. UWB 신호는 안테나(370)를 통해 무선 매체로 방출된다.The OFDM signal is mixed with the carrier of each band in the mixer 360 to become a UWB signal. UWB signals are emitted to the wireless medium through antenna 370.

시간 주파수 코드부(350)는 OFDM 신호에 곱해줄 캐리어를 발생시킨다. 캐리어는 각 대역을 도약하면서 생성된다. 예를 들면 도 2의 그룹 A에서 3432 MHz의 주파수를 갖는 캐리어를 생성하고, 9.5 ns의 보호 간격이 지난 후에 3960 MHz의 주파수를 갖는 캐리어를 생성하고, 다시 보호 간격이 지난 후에 4488 MHz의 주파수를 갖는 캐리어를 생성한다. 따라서 이 경우에 첫번 째 OFDM 신호는 3432 MHz의 중심주파수를 갖는 UWB 신호가 되고, 두번 째 OFDM 신호는 3960 MHz의 중심주파수를 갖는 UWB 신호가 되며, 세번 째 OFDM 신호는 4488 MHz의 중심주파수를 갖는 UWB 신호가 된다. 만일 그룹 A의 대역들만 사용하는 경우라면 네번 째, 다섯 번째, 및 여섯 번째 OFDM 신호들은 각각 3432, 3960, 4488 MHz의 중심주파수를 갖는 UWB 신호들이 된다.The time frequency code unit 350 generates a carrier to be multiplied by the OFDM signal. Carriers are created while jumping over each band. For example, in group A of FIG. 2, a carrier with a frequency of 3432 MHz is created, a carrier with a frequency of 3960 MHz is created after a protection interval of 9.5 ns, and again a frequency of 4488 MHz after a protection interval. Create a carrier having. Therefore, in this case, the first OFDM signal becomes a UWB signal having a center frequency of 3432 MHz, the second OFDM signal becomes a UWB signal having a center frequency of 3960 MHz, and the third OFDM signal has a center frequency of 4488 MHz. It becomes a UWB signal. If only group A bands are used, the fourth, fifth, and sixth OFDM signals are UWB signals having center frequencies of 3432, 3960, and 4488 MHz, respectively.

한번 주파수 도약의 순서는 3432, 3960, 4488 순서일 수도 있지만 3432, 4488, 3960일 수도 있다.The order of frequency hopping once may be 3432, 3960, 4488, but may also be 3432, 4488, 3960.

다음으로 DS CDMA 방식을 살펴본다. 먼저 3.1~10.6 GHz의 대역을 3.1~10.6 GHz의 대역을 3.1~5.15 GHz와 5.825~10.6 GHz으로 나눈다. 각 대역에서 비트스트림은 DS CDMA 방식으로 주파수 확산되고 확산되고 캐리어에 실려 UWB 신호가 되고 UWB 신호는 무선 채널로 방출된다. DS CDMA 방식은 의사잡음(Pseudo Noise)를 사용하는 이동통신과는 달리 하나 또는 복수의 비트들이 입력되면 서로 직교하는 코드워드들로 구성된 테이블에서 해당 비트들에 대응되는 코드워드를 출력한다. 비트들에 매핑되는 코드워드는 복수의 터너리 코드들로 구성된다. 하나의 터너리 코드는 1, -1, 0의 세 값 중의 어느 한 값을 갖는다.Next, we will look at the DS CDMA method. First, the band 3.1 to 10.6 GHz is divided into 3.1 to 10.6 GHz and 3.1 to 5.15 GHz and 5.825 to 10.6 GHz. In each band, the bitstream is frequency spread, spread, and carried in a carrier to be a UWB signal, and the UWB signal is emitted to a wireless channel. Unlike mobile communication using pseudo noise, the DS CDMA method outputs a codeword corresponding to the corresponding bits in a table composed of codewords orthogonal to each other when one or more bits are input. The codeword mapped to the bits consists of a plurality of ternary codes. One ternary code has one of three values: 1, -1, and 0.

DS CDMA 방식의 UWB 주파수 할당은 도 4를 통해 설명하고 송신기 구조는 도 5을 통해 설명한다.UWB frequency allocation of the DS CDMA scheme will be described with reference to FIG. 4, and the transmitter structure will be described with reference to FIG. 5.

도 4는 DS CDMA 방식의 UWB 주파수 대역 할당을 보여주는 도면이다.4 is a diagram illustrating UWB frequency band allocation in a DS CDMA scheme.

주파수 대역은 크게 두 개의 대역으로 나뉜다. 낮은 대역은 3.1~5.15 GHz의 주파수 대역을 갖고 높은 대역은 5.825~10.6 GHz의 주파수 대역을 갖는다. 낮은 대역과 높은 대역의 사이에 빗금친 부분은 WLAN과의 간섭을 줄이기 위하여 비워둔 대역이다.The frequency band is largely divided into two bands. The low band has a frequency band of 3.1 to 5.15 GHz and the high band has a frequency band of 5.825 to 10.6 GHz. The hatched portion between the low band and the high band is a band left empty to reduce interference with the WLAN.

DS CDMA 방식은 낮은 대역이나 높은 대역 중 어느 한 대역만 사용할 수도 있고, 두 개의 대역을 모두 사용할 수도 있다.The DS CDMA method may use either a low band or a high band, or both bands.

도 5는 DS CDMA 송신기의 구조를 보여주는 기능성 블록도이다.5 is a functional block diagram showing the structure of a DS CDMA transmitter.

송신기는 채널 코딩부(510)와, 룩업 테이블(520)와, 필터(530)와, 발진기(550)와, 믹서(560), 및 안테나(570)을 포함한다.The transmitter includes a channel coding unit 510, a lookup table 520, a filter 530, an oscillator 550, a mixer 560, and an antenna 570.

채널 코딩부(510)는 MB OFDM 방식과 마찬가지로 전송과정에서 손실될 신호의 복구를 위하여 비트스트림에 잉여 비트들을 추가한다. 채널 코딩율은 전송 채널의 환경에 따라 적절한 것을 선택할 수 있으며, 1/2 이외에도 1/3, 2/3, 3/4 등이 사용될 수도 있다. The channel coding unit 510 adds surplus bits to the bitstream to recover a signal to be lost during transmission, similar to the MB OFDM scheme. The channel coding rate may be selected according to the environment of the transmission channel, and 1/3, 2/3, 3/4, etc. may be used in addition to 1/2.

룩업테이블(520)은 코딩된 비트스트림을 입력받으면 정해진 수의 비트들마다 코드워드를 하나씩 출력한다. 하나의 코드워드는 24개의 터너리 코드들로 구성된다. 만일 두 개의 비트들에 대해 하나의 코드워드를 출력하는 경우라면 룩업테이블(520)에는 서로 직교하는 코드워드들이 4개로 그룹지어 진다.When the coded bitstream is input, the lookup table 520 outputs one codeword for each predetermined number of bits. One codeword consists of 24 ternary codes. If one codeword is output for two bits, the lookup table 520 groups four orthogonal codewords.

필터(530)는 RRC(Root Raised Cosine) 필터를 사용하여 출력되는 코드워드들을 필터링한다. 낮은 대역의 코드워드의 경우에는 중심주파수가 684 MHz를 갖고 높은 대역의 코드워드는 중심주파수가 1.368 GHz를 갖는다.The filter 530 filters the codewords output by using a root raised cosine (RRC) filter. The lower band codewords have a center frequency of 684 MHz and the higher band codewords have a center frequency of 1.368 GHz.

발진기(550)는 필터링된 코드워드들에 곱해줄 캐리어를 만드는데 낮은 대역의 코드워드를 위해서 4.104 GHz의 주파수를 갖는 캐리어를 만들고, 높은 대역의 코드워드를 위해서 8.208 GHz의 주파수를 갖는 캐리어를 만든다.The oscillator 550 produces a carrier with a frequency of 4.104 GHz for the low band codeword and a carrier with a frequency of 8.208 GHz for the high band codeword to produce a carrier to multiply the filtered codewords.

믹서(560)는 발진기(550)에서 만든 캐리어들과 필터(530)에서 출력된 필터링된 코드워드들을 믹싱하여 UWB 신호들를 생성한다.The mixer 560 generates UWB signals by mixing the carriers made by the oscillator 550 and the filtered codewords output from the filter 530.

생성된 UWB 신호들은 안테나(570)를 통해 무선 채널로 방출된다.The generated UWB signals are emitted to the wireless channel through the antenna 570.

본 발명은 OFDM 방식과 DS CDMA 방식의 특징을 모두 갖고 있는데 이에 대해서는 도 6과 도 7을 통해 설명한다.The present invention has both the OFDM and DS CDMA features, which will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

도 6는 본 발명의 실시예에 따른 UWB 주파수 대역 할당을 보여주는 도면이다.6 is a diagram illustrating UWB frequency band allocation according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에서는 주파수 대역을 크게 A, B, C의 세 대역으로 나눈다. 각 대역에서 정보는 OFDM 방식으로 전송된다. 주파수 대역을 A, B, C의 세 대역으로 나누는 이유는 A 대역과 B 대역 사이에 WLAN과의 간섭을 회피하기 위하여 비워놓은 대역이 있어 3.1~10.6 GHz의 대역이 둘로 나뉘는데, 높은 주파수를 갖는 대역의 크기가 낮은 주파수를 갖는 대역의 크기보다 약 두배 가량 크기 때문이다. 물론 A 대역을 다시 더 작은 대역들으로 나누고, B와 C 대역들도 더 작은 대역들로 나누는 것도 가능하다. OFDM 캐리어들은 512 포인트 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)을 사용하여 효과적으로 생성된다. 512개의 서브 캐리어를 갖는 OFDM을 사용하는 이유는 MB OFDM 방식이 528 MHz의 대역을 사용하는데 비해 본 실시예는 2 GHz 이상의 대역을 사용하기 때문이다. 한편, 본 실시예에서는 MB OFDM과 마찬가지로 60.6 ns 프리픽스(Prefix)를 갖는다. 그렇지만 본 실시예는 주파수 도약을 사용하지 않으므로 보호 간격을 사용하지 않을 수 있다. 주파수 도약을 사용하지 않는 대신에 OFDM 신호를 생성하기 위하여 입력되는 비트는 CDMA 방식으로 이미 주파수 확산된 신호를 사용한다. 본 실시예에 따른 UWB 송신기의 구조에 대해서는 도 7을 통해 설명한다.In this embodiment, the frequency band is largely divided into three bands: A, B, and C. Information in each band is transmitted by the OFDM scheme. The reason for dividing the frequency band into three bands A, B, and C is because there is an empty band between the A band and the B band to avoid interference with WLAN, and the band of 3.1 to 10.6 GHz is divided into two bands. This is because the size of P is about twice as large as the size of a band with a lower frequency. Of course, it is also possible to divide the A band into smaller bands, and also divide the B and C bands into smaller bands. OFDM carriers are efficiently generated using a 512 point Inverse Fast Fourier Transform (IFFT). The reason why OFDM with 512 subcarriers is used is that the MB OFDM scheme uses a band of 528 MHz, whereas the present embodiment uses a band of 2 GHz or more. On the other hand, the present embodiment has a 60.6 ns prefix like MB OFDM. However, this embodiment does not use frequency hopping and therefore may not use a guard interval. Instead of using frequency hopping, the input bits to generate the OFDM signal use a signal already frequency spread in the CDMA manner. The structure of the UWB transmitter according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 7.

본 실시예에 따른 UWB 송신기는 채널 코딩부(710)와, 룩업테이블(720)과, 콘스텔레이션 매핑부(725)와, 역고속푸리에 변환부(730)와, 디지털/아날로그 컨버터(740)와 발진기(750)와, 믹서(760), 및 안테나(770)을 포함한다.The UWB transmitter according to the present embodiment includes a channel coding unit 710, a lookup table 720, a constellation mapping unit 725, an inverse fast Fourier transform unit 730, and a digital / analog converter 740. And an oscillator 750, a mixer 760, and an antenna 770.

채널 코딩부(710)는 전송과정에서 손실될 신호의 복구를 위하여 비트스트림에 잉여 비트들을 추가한다. 바람직하게는 버스트 에러를 방지하기 위하여 비트스트림의 순서를 섞고(Scramble), 콘볼루션 코딩을 한다.The channel coding unit 710 adds redundant bits to the bitstream to recover a signal to be lost in the transmission process. Preferably, in order to prevent burst errors, the order of the bitstreams is scrambling and convolutional coding is performed.

룩업테이블(720)은 채널 코딩된 비트스트림을 입력받아 코드워드 스트림(코드워드들)을 출력한다. 룩업테이블(720)의 코드워드들에 대해서는 후술한다. 코드워드 스트림은 OFDM 변조되는데, OFDM 변조는 콘스텔레이션 매핑부(725)와, 역고속푸리에 변환부(730), 및 디지털/아날로그 변환기(740)를 통해 수행된다.The lookup table 720 receives a channel coded bitstream and outputs a codeword stream (codewords). Codewords of the lookup table 720 will be described later. The codeword stream is OFDM modulated. The OFDM modulation is performed by the constellation mapping unit 725, the inverse fast Fourier transform unit 730, and the digital / analog converter 740.

콘스텔레이션 매핑부(725)는 코드워드들을 입력받아 다양한 변조 방식에 따라 매핑시킨다. 즉, BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조 방식을 사용하는 경우에는 하나의 BPSK 심볼에 한 개의 비트를 매핑시키고, QPSK(Quadature Phase Shift Keying) 변조 방식의 경우에는 하나의 QPSK 심볼에 2개의 비트들을 매핑시킨다. 예를 들면 BPSK 매핑에서 위상이 0도인 경우에는 비트 값을 "0"으로 하고 위상이 180도 인 경우에는 비트 값을 "1"로 할 수 있다. 바람직하게는 에러가 발생할 확률을 줄이기 위하여 BPSK를 사용한다.The constellation mapping unit 725 receives the codewords and maps them according to various modulation schemes. That is, one bit is mapped to one BPSK symbol when using Binary Phase Shift Keying (BPSK) modulation, and two bits are mapped to one QPSK symbol when using Quadrature Phase Shift Keying (QPSK). Let's do it. For example, in the BPSK mapping, when the phase is 0 degrees, the bit value may be set to "0", and when the phase is 180 degrees, the bit value may be set to "1". Preferably, BPSK is used to reduce the probability of error.

매핑된 심볼들은 512개 단위로 병렬로 역고속푸리에 변환부(730)에 입력된다. 역고속푸리에 변환부(730)는 512개의 매핑된 심볼들을 받아 512개의 시간 영역의 샘플링된 파형들을 만들고, 이들을 더해서 하나의 샘플링된 OFDM 신호를 생성한다. 샘플링된 OFDM 신호는 디지털/아날로그 컨버터(740)에 의해 아날로그 형태의 OFDM 신호가 된다.The mapped symbols are input to the inverse fast Fourier transform unit 730 in parallel with 512 units. The inverse fast Fourier transform unit 730 receives 512 mapped symbols to generate 512 time-domain sampled waveforms, and adds them to generate one sampled OFDM signal. The sampled OFDM signal is converted into an analog signal by the digital-to-analog converter 740.

발진기(750)는 각 대역의 UWB 신호를 생성하기 위한 캐리어를 발생시키는데, 대역 A 만을 사용하는 경우에는 대역 A의 중심주파수를 갖는 캐리어를 발생시키고, 대역 A와 대역 B를 사용하는 경우에는 대역 A의 중심주파수를 갖는 캐리어와 대역 B의 중심주파수를 갖는 캐리어를 발생시킨다. 즉 발진기(750)는 사용되는 대역에 해당되는 캐리어를 발생시킨다.The oscillator 750 generates a carrier for generating a UWB signal of each band. When the band A is used only, the oscillator 750 generates a carrier having the center frequency of the band A, and the band A when the band A and the band B are used. A carrier having a center frequency of and a carrier having a center frequency of band B are generated. That is, the oscillator 750 generates a carrier corresponding to the band used.

발진기(750)와 더불어 믹서(760)를 이용하여 UWB 신호를 생성하는데, OFDM 신호는 믹서(760)에서 각 대역의 캐리어와 믹싱되어 각 대역의 UWB 신호가 된다. UWB 신호는 안테나(770)를 통해 무선 매체로 방출된다In addition to the oscillator 750, a mixer 760 is used to generate a UWB signal. The OFDM signal is mixed with a carrier of each band in the mixer 760 to become a UWB signal of each band. UWB signals are emitted to the wireless medium through antenna 770

본 실시예에서는 주파수 도약을 사용하지 않으므로 복수의 대역이 사용되는 경우에 비트스트림은 각 채널에 의해 전송되도록 나누어지고, 각 채널에서 해당 채널에 의해 전송될 비트스트림에 대하여 코드워드를 생성하고 역고속푸리에 변환하고 디지털/아날로그 컨버팅을 한 후에 해당 대역의 캐리어와 믹싱하여 해당 대역의 UWB 신호를 생성한다.In this embodiment, since frequency hopping is not used, when a plurality of bands are used, the bitstream is divided to be transmitted by each channel, and in each channel, a codeword is generated for the bitstream to be transmitted by the corresponding channel, and the reverse high speed is performed. Fourier transform and digital / analog conversion are performed to mix the carriers of the band to generate the UWB signal of the band.

코드워드들은 서로 직교하거나 거의 직교하는 것이 바람직한데, 직교의 개념은 도 8을 통해 설명한다.Codewords are preferably orthogonal or nearly orthogonal to one another. The concept of orthogonality is described with reference to FIG. 8.

도 8은 직교 신호의 개념을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining the concept of an orthogonal signal.

도 8은 4개의 비트로 된 신호중에서 뽑은 4개의 직교 신호를 예시하고 있다. 4개의 비트로 된 신호는 총 2⁴개로 구별될 수 있으나, 이 중에서 도 8의 경우와 같이 적어도 4개의 직교신호를 만들 수 있다. 두 신호가 직교한다는 의미는 두 신호를 곱해서 한주기 동안 적분하면 적분값이 0이 되는 경우를 나타낸다. 직교부호화(Orthogonal Keying)는 "00"이 입력되면 S₁(t)를 출력하고 "01"이 입력되면 S₂(t)를 출력하고 "10"이 입력되면 S₃(t)를 출력하며, "11"이 입력되면 S₄(t)를 출력할 수 있다. 입력과 출력값은 달리할 수도 있다.8 illustrates four orthogonal signals extracted from four bit signals. The four-bit signal can be distinguished into a total of 2 ⁴ , but among these, at least four orthogonal signals can be generated as shown in FIG. 8. The fact that two signals are orthogonal means that when the two signals are multiplied and integrated for one period, the integral value becomes zero. When the orthogonal coding (Orthogonal Keying) is "00", the input output S ₁ (t), and when "01" is input outputs the S ₂ (t) and outputs the S ₃ (t) when the "10" input, If "11" is inputted, S ₄ (t) can be output. The input and output values can be different.

한편, 직교되는 신호는 위상을 180도 바꾸는 방식으로 하나의 비트 정보를 더 포함할 수 있다. 즉, 입력 "00"에 대해 출력 S₁(t)="1111"을 매핑시키는데 하나의 비트를 부호 비트로 추가하여 "000"이 입력되면 S₁(t)="1111"을 출력하고 "100"이 입력되면 신호의 부호를 바꾸어 - S₁(t)="-1,-1, -1, -1"을 출력한다. 이와 같이 직교부호화된 신호의 위상을 바꾸는 방식으로 비트를 더 포함하여 부호화하는 방식을 이중직교부호화(Bi-Orthogonal Keying; 이하, "BOK"이라 함)라고 한다.Meanwhile, the orthogonal signal may further include one bit information by changing the phase by 180 degrees. That is, to map the output S ₁ (t) = "1111" to the input "00", if one bit is added as a sign bit and "000" is inputted, S ₁ (t) = "1111" is output and "100" Is input, the sign of the signal is changed and -S ₁ (t) = -1, -1, -1, -1 "is output. As described above, a method of encoding a signal by further including bits as a method of changing a phase of an orthogonal coded signal is referred to as bi-orthogonal keying (hereinafter referred to as "BOK").

본 실시예에서 룩업테이블에 의한 매핑은 BOK 방식을 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 본 실시예에서 BOK 신호는 DS CDMA와는 달리 터너리 코드를 사용하지 않고 바이너리 비트를 사용하는 것이 바람직한데, 그 이유는 룩업테이블을 통한 매핑을 하고 난 후에 콘스텔레이션 매핑을 하기 위해서이다. 물론 터너리 코드를 사용한 경우에 콘스텔레이션 매핑은 비트 "0"에 대해서는 0도, 비트 "1"에 대해서는 120도, 비트 "-1"에 대해서는 -120도의 위상을 매핑시키는 것도 가능하다. 하나의 코드워드에 매핑될 비트들(=n)이 표현할 수 있는 정보의 수를 M(=2ⁿ)이라고 할 때 M-BOK이라고 한다. M-BOK의 개념에 대해서는 도 9a, 9b, 및 9c를 통해 설명한다.In the present embodiment, it is preferable to use the BOK method for mapping by the lookup table. On the other hand, in the present embodiment, unlike the DS CDMA, the BOK signal preferably uses a binary bit without using a ternary code, for the purpose of constellation mapping after mapping through the lookup table. Of course, when the ternary code is used, the constellation mapping may map phases of 0 degrees for bit "0", 120 degrees for bit "1", and -120 degrees for bit "-1". When the number of bits (= n) to be mapped to one codeword is represented by M (= 2 ⁿ ), it is called M-BOK. The concept of M-BOK will be described with reference to FIGS. 9A, 9B, and 9C.

도 9a, 9b, 및 9c는 M-BOK(M-Binary Orthogonal Keying)의 개념을 설명하기 위한 도면이다.9A, 9B, and 9C are diagrams for explaining the concept of M-Binary Orthogonal Keying (M-BOK).

도 9a는 하나의 대역을 위한 8-BOK을 채용한 룩업테이블을 보여주고 있고, 도 9b는 하나의 대역을 위한 16-BOK을 채용한 룩업테이블을 보여주고 있으며, 도 9c는 3개의 대역을 위한 8-BOK을 채용한 룩업테이블을 보여주고 있다. 8-BOK의 경우에 3개의 비트들에 대해 하나의 코드워드가 출력되고, 16-BOK의 경우에 4개의 비트들에 대해 하나의 코드워드가 출력된다. 9A shows a lookup table employing 8-BOK for one band, FIG. 9B shows a lookup table employing 16-BOK for one band, and FIG. 9C shows a lookup table for three bands. Shows a lookup table with 8-BOK. One codeword is output for three bits in case of 8-BOK and one codeword is output for four bits in case of 16-BOK.

먼저 도 9a를 설명하면 3비트(C₀C₁C₂)가 직렬로 입력되면 직렬/병렬 변환기(910)에 각각 C₀, C₁, C₂의 병렬로 바뀐다. 이 중에서 C₁, C₂는 룩업테이블(911)에 입력되고 C₀는 곱셈기(912)에 입력된다. 룩업테이블(911)은 C₁, C₂에 대응되는 코드워드를 출력한다. 룩업테이블(911)에 저장되어 있는 코드워드들은 서로 직교하거나 거의 직교하는 것이 바람직하다. 룩업테이블(911)의 코드워드들은 4개의 그룹으로 나누어져 있으며, C₁, C₂값에 따라 4개 그룹 중 어느 한 그룹이 선택되고 해당 그룹의 어느 한 코드워드가 출력된다. 하나의 그룹에 복수의 코드워드가 있는 경우라면 서로 다른 피코넷에도 디바이스들간의 혼선이 없이 UWB 통신이 가능하다. 코드워드는 n개의 칩으로 이루어져 있으며, 각 칩은 바이너리 코드인 것이 바람직하다. 예를 들면 하나의 칩은 "1"과 "-1" 중 어느 한 값을 가질 수 있다.First, referring to FIG. 9A, when 3 bits (C ₀ C ₁ C ₂ ) are input in series, the serial / parallel converter 910 is converted into C ₀ , C ₁ , and C ₂ in parallel. Among them, C ₁ and C ₂ are input to the lookup table 911 and C ₀ is input to the multiplier 912. The lookup table 911 outputs codewords corresponding to C ₁ and C ₂ . Codewords stored in the lookup table 911 are orthogonal to or nearly perpendicular to each other. Codewords of the lookup table 911 are divided into four groups. Any one of four groups is selected according to C ₁ and C ₂ values, and one codeword of the corresponding group is output. If there is a plurality of codewords in one group, UWB communication can be performed in different piconets without interference between devices. The codeword is composed of n chips, and each chip is preferably a binary code. For example, one chip may have one of "1" and "-1".

한편 C₀는 곱셈기(912)에 입력되어 C₁, C₂에 의해 매핑되는 코드워드의 부호를 바꿀 수 있다. 예를 들면 코드워드가 8개의 칩으로 구성되고 C₁, C₂에 의해 매핑되는 코드워드가 "11111111"일 때 C₀값이 "0"일 때는 코드워드 값을 그대로 출력하고(코드워드에 1을 곱하고), C₀값이 "1"일 때는 코드워드 값에 "-1"을 곱해 "-1-1-1-1-1-1-1-1"을 출력한다.Meanwhile, C ₀ may change the sign of a codeword input to the multiplier 912 and mapped by C ₁ and C ₂ . For example, the code word is made up of eight chips C _1, when the C ₀ value of "0" when the code word is "11111111" which is mapped by the C ₂ and output as a code word values (a code word 1 a multiply), when the value C ₀ is "1" is multiplied by "-1" to the code words and outputs a value "-1-1-1-1-1-1-1-1".

도 9b는 16-BOK을 채용한 룩업테이블을 보여준다.9B shows a lookup table employing 16-BOK.

동작은 직렬/병렬 변환기(920)와 룩업테이블(922) 및 곱셈기(923)에 의해 도 9a와 마찬가지 방식으로 동작하는데, 다만 다른 점은 16개의 경우의 수를 구별할 수 있도록 4비트 단위(C₀C₁C₂C₃) 비트열이 직렬로 입력되고, 룩업테이블(922) 의 코드워드들은 8개의 그룹으로 나누어져 있다는 점이다. 하나의 코드워드가 갖는 칩의 수는 도 9a와 같을 수 있다.The operation is performed in the same manner as in FIG. 9A by the serial / parallel converter 920, the lookup table 922, and the multiplier 923, except that the four-bit unit (C is used to distinguish the number of 16 cases). ₀ C ₁ C ₂ C ₃ ) Bit strings are serially input, and the codewords of lookup table 922 are divided into eight groups. The number of chips in one codeword may be as shown in FIG. 9A.

도 9c는 3개의 대역을 위한 8-BOK을 채용한 룩업테이블을 보여주고 있다.9C shows a lookup table employing 8-BOK for three bands.

직렬/병렬 변환기(930)와 룩업테이블들(931, 933, 935), 및 곱셈기들(932, 934, 936)에 의한 동작 앞서 설명한 도 9a 및 9b와 마찬가지로 동작된다. 다만 특징이 되는 점은 9비트 단위(C₀C₁C₂C₃C₄C₅C ₆C₇C₈) 비트열이 직렬로 입력되고, 룩업테이블들(931, 933, 935) 의 코드워드들은 4개의 그룹으로 나누어져 있다는 점이다.Operation by Serial / Parallel Converter 930 and Lookup Tables 931, 933, 935, and Multipliers 932, 934, 936. However, the characteristic feature is that a bit string is input in 9-bit units (C ₀ C ₁ C ₂ C ₃ C ₄ C ₅ C ₆ C ₇ C ₈ ) in series, and the codewords of the lookup tables 931, 933, and 935 are used. Is divided into four groups.

도 9a와 9b와는 달리 하나의 단위 비트열이 입력되면 3개의 BOK 신호가 출력된다는 특징을 갖는다. 각 BOK 신호는 각 대역에서 UWB 신호를 생성하기 위하여 사용될 수 있다. 그러나 도 9a의 방식을 통해 제1 BOK 신호를 3개 생성하는 것도 가능하다. 이러한 경우에 역고속푸리에 변환부(730)에서 출력되는 OFDM 신호들은 3개 단위로 출력되는데, 하나의 대역에 하나의 OFDM 신호가 포함된 UWB 신호가 출력되어 총 3개의 대역에서 동시에 3개의 OFDM 신호가 포함된 UWB 신호들이 출력된다.Unlike FIGS. 9A and 9B, when one unit bit string is input, three BOK signals are output. Each BOK signal may be used to generate a UWB signal in each band. However, it is also possible to generate three first BOK signals through the scheme of FIG. 9A. In this case, the OFDM signals output from the inverse fast Fourier transform unit 730 are output in units of three. UWB signals including one OFDM signal in one band are output and three OFDM signals simultaneously in three bands. UWB signals including are output.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 UWB 수신기의 구조를 보여주는 기능성 블록도이다.10 is a functional block diagram showing the structure of a UWB receiver according to an embodiment of the present invention.

수신기는 무선 매체로 전송되는 UWB 신호를 수신하는 안테나(1010)와, 수신되는 UWB 신호의 중심주파수에 해당하는 정현파를 발생시키는 발진기(1030)와, 수신되는 UWB 신호에서 OFDM 신호를 추출하기 위한 믹서(1020)와, OFDM 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 컨버터(1040)와, 디지털로 변환된 OFDM 신호를 푸리에변환하는 고속푸리에변환부(1050)와, 콘스텔레이션 역매핑을 통해 수신된 신호의 코드워드를 얻는 콘스텔레이션 역매핑부(1060)와, 코드워드에 해당되는 코딩된 비트스트림을 얻어내는 상관기(1070), 및 코딩된 비트스트림을 채널디코딩하여 비트스트림을 얻는 채널디코딩부(1080)을 포함한다.The receiver includes an antenna 1010 for receiving a UWB signal transmitted to a wireless medium, an oscillator 1030 for generating a sine wave corresponding to the center frequency of the received UWB signal, and a mixer for extracting an OFDM signal from the received UWB signal. 1020, an analog / digital converter 1040 for converting an OFDM signal into a digital signal, a fast Fourier transform unit 1050 for Fourier transforming a digitally converted OFDM signal, and received through constellation inverse mapping A constellation demapping unit 1060 for obtaining a codeword of a signal, a correlator 1070 for obtaining a coded bitstream corresponding to a codeword, and a channel decoding unit for channel decoding the coded bitstream. (1080).

동작을 살펴보면, 안테나(1010)로 UWB 신호가 수신되면, 수신된 UWB 신호는 UWB 복조를 거쳐 OFDM 신호가 된다. UWB 복조는 수신된 UWB 신호의 중심주파수와 동일한 정현파를 생성하고, 생성된 정현파와 UWB 신호를 믹싱하여 OFDM 신호를 얻는다.Referring to the operation, when the UWB signal is received by the antenna 1010, the received UWB signal becomes an OFDM signal through UWB demodulation. The UWB demodulation generates a sinusoidal wave equal to the center frequency of the received UWB signal, and mixes the generated sinusoidal wave and the UWB signal to obtain an OFDM signal.

OFDM 신호는 우선 디지털 OFDM 신호로 변환된다. 그리고 나서 직렬로 입력되는 디지털 OFDM 신호를 병렬로 바꾼 후에 512 포인트 고속푸리에변환을 하고 난 후에 콘스텔레이션 역매핑을 한다. 콘스텔레이션 역매핑과정을 통해 코드워드 스트림을 얻는다. 코드워드 스트림에서 채널코딩된 비트스트림을 얻고 나서 채널 디코딩을 통해 비트스트림을 얻는다.The OFDM signal is first converted into a digital OFDM signal. Then, after converting serially input digital OFDM signals in parallel, 512 point fast Fourier transform is performed, followed by constellation inverse mapping. A codeword stream is obtained through the constellation demapping process. After the channel coded bitstream is obtained from the codeword stream, the bitstream is obtained through channel decoding.

코드워드 스트림에서 채널코딩된 비트스트림을 얻는 상관기(1070)에 대한 보다 자세한 설명은 도 11을 참조하여 설명한다.A more detailed description of the correlator 1070 that obtains the channel coded bitstream in the codeword stream is described with reference to FIG.

도 11은 도 10의 상관기의 구조를 보다 상세히 보여주는 기능성 블록도이다.FIG. 11 is a functional block diagram illustrating the structure of the correlator of FIG. 10 in more detail.

상관기(1070)는 코드워드들(코드워드 스트림)을 입력받아 코딩된 비트스트림을 출력한다. 이를 위하여 상관기는 룩업테이블(1120)과 상관값 추출부(1110), 및 결정부(1130)를 포함한다. 코드워드가 입력되면 룩업테이블(1120)에 저장된 어느 한 코드워드와 상관값 추출부(1110)에서 곱해진다. 상관값 추출부(1110)는 두 코드워드를 곱한 값을 적분하여 상관 값을 얻는다. 결정부(1130)는 상관 값이 소정의 양수값을 넘는 경우에는 두 코드워드가 같은 코드워드인 것으로 결정하고, 그렇지 않은 경우에는 두 코드워드가 다른 것으로 판단한다. 한편 BOK 방식이 적용된 코드워드인 경우에 상관 값이 소정의 양수값을 넘는 경우에 두 코드워드는 같은 것으로 판단하고, 상관 값이 소정의 음수값보다 작은 경우에 두 코드워드는 위상이 180도 차이 나는 것으로 판단하며, 상기 소정의 양수값과 음수값의 사이라면 두 코드워드는 다른 것으로 판단한다. 결정부(1130)는 입력된 코드워드를 찾으면 이에 해당하는 코딩된 비트들을 출력한다. 이와 같은 방식으로 코드워드 스트림들은 상관기(1070)를 거쳐 코딩된 비트스트림이 된다.The correlator 1070 receives codewords (codeword streams) and outputs coded bitstreams. To this end, the correlator includes a lookup table 1120, a correlation value extractor 1110, and a determiner 1130. When the codeword is input, any one of the codewords stored in the lookup table 1120 is multiplied by the correlation value extractor 1110. The correlation value extracting unit 1110 integrates a value obtained by multiplying two codewords to obtain a correlation value. If the correlation value exceeds a predetermined positive value, the determination unit 1130 determines that the two codewords are the same codeword. Otherwise, the determination unit 1130 determines that the two codewords are different. On the other hand, in the case of the codeword to which the BOK method is applied, the two codewords are determined to be the same when the correlation value exceeds a predetermined positive value, and the two codewords are 180 degrees out of phase when the correlation value is smaller than the predetermined negative value. If it is between the predetermined positive value and the negative value, it is determined that the two codewords are different. When the determiner 1130 finds the input codeword, the determiner 1130 outputs coded bits corresponding thereto. In this way, the codeword streams become coded bitstreams through the correlator 1070.

본 발명의 실시예와 관련하여 생각하면 도 7에서 채널 코딩된 직렬 비트스트림은 룩업테이블(720)에 앞서 병렬로 변환된 후에 각 대역의 UWB 신호를 생성하기 위한 M-BOK 신호들(코드워드들)로 바뀐다. 입력된 코드워드들은 변조 방식에 따라 적절한 칩 단위로 묶여서 콘스텔레이션 매핑되고 콘스텔레이션 매핑된 신호는 512 단위로 역고속푸리에 변환된다. 역고속푸리에 변환된 OFDM 신호는 캐리어에 실려 UWB 신호가 된다.Considered in connection with an embodiment of the present invention, in FIG. 7, the channel-coded serial bitstream is converted in parallel prior to the lookup table 720 and then M-BOK signals (codewords) for generating UWB signals of each band. Changes to). The input codewords are constellation-mapped in appropriate chip units according to the modulation scheme, and the constellation-mapped signal is transformed inverse fast Fourier in units of 512. The inverse fast Fourier transformed OFDM signal is carried on a carrier to become a UWB signal.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 상세한 설명에서 코드워드는 룩업테이블을 사용하여 M-BOK 방식으로 얻는다고 설명하였으나 이중직교 부호화를 사용하지 않고 단순히 직교 부호화를 사용한 M-ary Orthogonal Keying에 의해서도 얻을 수 있다. 이 밖에 코드워드는 이동통신방식과 마찬가지로 의사잡음을 곱해서 얻을 수도 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. In the detailed description, the codeword is obtained by using M-BOK using a lookup table. However, the codeword can be obtained by M-ary Orthogonal Keying using orthogonal coding without using bi-orthogonal coding. In addition, the codeword can be obtained by multiplying the pseudo noise as in the mobile communication method. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and the equivalent concept are included in the scope of the present invention. Should be interpreted.

본 발명에 따르면 MB OFDM 방식의 특성을 가지면서도 DS CDMA 방식의 특성을 동시에 갖는 UWB 통신이 가능하다. 이에 따라 본 발명에 따르면 평균 및 순간 전력 방출이 모두 전력방출 한계를 만족시키면서 비교적 느린 기저대역 처리가 가능한 UWB 통신을 할 수 있다.According to the present invention, UWB communication having the characteristics of the MB OFDM scheme and simultaneously the characteristics of the DS CDMA scheme is possible. Accordingly, according to the present invention, UWB communication capable of relatively slow baseband processing can be performed while both average and instantaneous power emission satisfy power emission limits.

도 1은 현재 미국과 유럽의 UWB(Ultra Wide band) 신호 방사 전력 한계 마스크를 보여주는 도면이다.1 is a diagram showing an ultra wide band (UWB) signal emission power limit mask in the United States and Europe.

도 2는 멀티 대역 직교주파수분할다중접속(Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 이하, "MB OFDM"이라 함) 방식의 UWB 주파수 대역 할당을 보여주는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating UWB frequency band allocation in a multi-band orthogonal frequency division multiplexing (hereinafter, referred to as "MB OFDM") scheme.

도 4는 직접 시퀀스 코드분할다중접속(Direct Sequence Code Division Multiple Access; 이하, "DS CDMA"라 함) 방식의 UWB 주파수 대역 할당을 보여주는 도면이다.4 is a diagram illustrating UWB frequency band allocation in a direct sequence code division multiple access (hereinafter, referred to as "DS CDMA") scheme.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 UWB 송신기의 구조를 보여주는 기능성 블록도이다.7 is a functional block diagram showing the structure of a UWB transmitter according to an embodiment of the present invention.

Claims

Dividing the bitstream by n bits and generating a codeword stream by selecting a codeword corresponding to each of the n bits;

Receiving the codeword stream and performing OFDM modulation to generate OFDM signals; And

Generating and outputting UWB signals having a predetermined center frequency by carrying the OFDM signals on a carrier;

The method of claim 1,

Each codeword constituting the codeword stream is determined according to a combination of n bits, and codewords determined according to different bit combinations are orthogonal to each other.

The method of claim 1,

Each codeword constituting the codeword stream is determined according to a combination of n-1 bits excluding any one of n bits, and it is determined whether the phase of the codeword is reversed 180 degrees according to the one bit. Codewords determined according to different bit combinations are orthogonal to each other

The method of claim 1,

Constellation mapping in the OFDM modulation is a UPSB transmission method of the BPSK method

The method of claim 1,

The generating and outputting of UWB signals includes generating carriers having a center frequency of each band and loading the OFDM signals on carriers of each band to generate and output UWB signals of each band.

A lookup table including codewords orthogonal to each other corresponding to each of the n bits divided in the bitstream;

An OFDM modulator for generating OFDM signals by receiving the codeword stream obtained from the bitstream with reference to the lookup table;

A UWB modulator which generates carriers having a predetermined center frequency for generating a UWB signal, and generates the UWB signals by putting the OFDM signals on the carrier; And

UWB transmitter including an antenna for emitting the UWB signals to a wireless transmission medium

The method of claim 6,

The OFDM modulation unit UWB transmitter using a BPSK scheme for constellation mapping in each subchannel

The method of claim 6,

The UWB modulator may include a sine wave generator for generating carriers having a center frequency of each band; And

A UWB transmitter comprising a mixer for mixing the OFDM signals with the carriers to produce UWB signals

Obtaining OFDM signals from received UWB signals;

OFDM demodulating the OFDM signals to obtain a codeword stream;

UWB receiving method comprising the step of finding the n bits corresponding to each codeword constituting the codeword stream to obtain a bitstream

The method of claim 9,

The obtaining of the OFDM signals comprises generating sinusoids having the same frequency as the carrier of each of the received UWB signals, and then mixing with each of the UWB signals to obtain OFDM signals.

The method of claim 9,

Each of the OFDM signals is a UWB receiving method that is signals generated through BPSK constellation mapping.

The method of claim 9,

Obtaining the bitstream finds n bits corresponding to each codeword constituting the codeword stream.

Multiplying one of the codewords in the lookup table by the input codeword and integrating the result to obtain a correlation value;

Comparing the correlation value with a predetermined reference value; And

If it is determined that the two codewords are the same codeword as a result of the comparison, outputting n bits corresponding to the codewords in the lookup table.

An antenna for receiving UWB signals transmitted to a wireless transmission medium;

A UWB demodulator for obtaining OFDM signals from the received UWB signals;

An OFDM demodulator for obtaining a codeword stream from the OFDM signals; And

UWB receiver including a correlator to obtain a bitstream from the codeword stream

The method of claim 13,

The UWB demodulator may include a sinusoidal wave generator generating sinusoids having the same frequency as a carrier of each of the received UWB signals; And

A UWB receiver comprising a mixer for mixing the respective UWB signals and the generated sinusoids

The method of claim 13,

Each of the OFDM signals is a UWB receiver generated through constellation mapping of the BPSK scheme.

The method of claim 13,

The correlator finds n bits corresponding to each codeword constituting the codeword stream.

A lookup table storing codewords to be multiplied by the input codeword;

A correlation value extractor for multiplying the received codeword by any one of the codewords in the lookup table and integrating a result of the multiplication to obtain a correlation value; And

A UWB receiver including a determination unit comparing the correlation value with a predetermined reference value to determine whether the two codes are the same and outputting n bits corresponding to the codeword in the same case

A recording medium having recorded thereon a computer readable program for executing the method of any one of claims 1 to 5 and 9 to 12.